專利名稱：治療osas的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種治療OSAS(阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征)的無創(chuàng)經(jīng)皮電刺激器。
背景技術(shù)：
目前已知的睡眠疾患為84種，其睡眠呼吸暫停綜合癥約占60-70％，我國人群中阻塞睡眠呼吸暫停綜合征發(fā)發(fā)病率為3％，鼾征率13％。此類病人由于睡眠時氣道反復(fù)塌陷引起呼吸暫停反復(fù)發(fā)作，致使夜間睡眠低氧引起嚴(yán)重睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，從而時常引起白天過度嗜睡，注意力不集中，警覺下降，反應(yīng)遲鈍，這些是引發(fā)交通事故的重要原因。此類疾病可造成多系統(tǒng)功能障礙，是肺心病、心、腦、腎、血管疾病，可并發(fā)紅細(xì)胞增多、繼發(fā)性高血壓、肺原性心臟病、充血性心力衰竭及睡眠期心率失常，血液粘滯性較高及內(nèi)分泌、脂肪生長激素代謝功能障礙的重要原因之一，有潛在的致死可能，對健康危害很大。而目前對OSAS的治療方法較少，通常采取手術(shù)治療和非手術(shù)保守治療。由于OSAS患者的年齡大部分超過45歲，手術(shù)治療有一定的風(fēng)險性及不良反應(yīng)，絕大多數(shù)患者更易于接受非手術(shù)治療。而非手術(shù)治療大多采用的維持正壓通氣(CPAP)治療能明顯降低呼吸暫停次數(shù)并改善癥狀，是目前較為有效的方法。但因每晚均需戴上呼吸面罩，不僅有些患者不適應(yīng)，而且呼吸機(jī)發(fā)出的噪音會影響患者及家人的睡眠，另外其治療費(fèi)用也不低，故導(dǎo)致持續(xù)正壓通氣(CPAP)的治療不易推廣。經(jīng)實(shí)驗(yàn)后確定，在睡眠狀態(tài)發(fā)生呼吸暫停后給予適當(dāng)?shù)仉姶碳た墒诡W舌肌收縮，舌體前移，咽腔相對擴(kuò)大，防止了舌根后墜，咽壁塌陷造成的阻塞，可以明顯改善上氣道阻力。這樣可有效地降低呼吸暫停次數(shù)和呼吸暫停的時間，證實(shí)電刺激法治療OSAS確實(shí)有效。無創(chuàng)經(jīng)皮電刺激治療器提供了一種治療過程中患者不會有不適感覺、無噪聲、成本較低、安全有效使用方便，使用時無需醫(yī)務(wù)人員值守，甚至患者能在自己家中使用的治療阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的途徑。治療器包括若干個非植入式經(jīng)皮電極、呼吸暫停傳感器及一個以可編程微處理器為核心的電刺激脈沖串產(chǎn)生器，所述的電刺激脈沖串產(chǎn)生器設(shè)有脈沖輸出通道、刺激脈沖參數(shù)選擇輸入部件、一個非易失性存貯器和一個脈沖串產(chǎn)生系統(tǒng)，所述非植入式經(jīng)皮電極與脈沖輸出通道一一對應(yīng)。但目前在使用的治療器的電刺激脈沖串采用單向脈沖刺激神經(jīng)或者有直流電分量，治療過程中會有電荷積累。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種治療過程中不會引起患者電刺激部位的皮膚無紅腫、破損、疼痛及其他不適的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器。
本實(shí)用新型采取如下技術(shù)解決方案以達(dá)到上述目的一種治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，包括若干個非植入式經(jīng)皮電極、呼吸暫停傳感器及電刺激脈沖串產(chǎn)生單元，其特征在于所述電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路，由交流脈沖發(fā)生單元、隔直升壓單元、分壓網(wǎng)絡(luò)分壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)及控制單元組成，所述交流脈沖發(fā)生單元的輸出與隔直升壓單元輸出連接，所述分壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在隔直升單元輸出與電極之間，所述控制單元控制交流脈沖發(fā)生單元所產(chǎn)生的脈沖的波形及分壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的控制輸出波形及幅度。
由于上述方案的電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路，由交流脈沖發(fā)生單元、隔直升壓單元、分壓網(wǎng)絡(luò)分壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)及控制單元組成，所產(chǎn)生的電刺激脈沖串為一個無直流雙向電流脈沖波，正負(fù)脈沖之間有一個延遲時間，第一個脈沖起神經(jīng)纖維去極化作用，第二個脈沖起電荷平衡作用，使刺激時攝入的凈電荷為零，正負(fù)雙向電荷平衡，患者電刺激部位不會有電荷積累，因此不會引起患者的不適。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，同時給出實(shí)施例。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電原理框圖；圖2為本實(shí)用新型電刺激脈沖波形圖；圖3為本實(shí)施例中電刺激脈沖串產(chǎn)生單元電原理圖；具體實(shí)施例如圖1所示，無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，包括若干個非植入式經(jīng)皮電極、呼吸暫停傳感器及一個以可編程微處理器為核心的電刺激脈沖串產(chǎn)生器，所述的電刺激脈沖串產(chǎn)生器設(shè)有脈沖輸出通道、刺激脈沖參數(shù)選擇輸入部件、一個非易失性存貯器和一個脈沖串產(chǎn)生系統(tǒng)，其中電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路，由交流脈沖發(fā)生單元、隔直升壓單元及控制單元組成，所述交流脈沖發(fā)生單元的輸出與隔直升壓單元輸入連接，隔直升壓單元的輸出與經(jīng)皮電極連接，電路的控制核心由單片機(jī)及其外圍元件擔(dān)任，具體可選用W78E65、ATM2051、87C51、PIC54系列等微處理集成，兩組電子開關(guān)電路形成相同，以其中一組為例NPN型開關(guān)三極管Q2的集電極與隔直升壓變壓器T1的一端連接，發(fā)射極接地，電源電壓經(jīng)電阻R4、R5分壓后連接在三極管Q2的基極，PNP三極管Q1，的發(fā)射極和集電極連接在電源的正極與電阻R4上，其基極經(jīng)限流電阻R6連接在單片機(jī)的控制數(shù)據(jù)輸出端以控制三極管Q2，為可靠控制，在電源正極與三極管Q2、Q4的基極驅(qū)動電阻之間串接三極管Q10，其基極經(jīng)限流電阻R1連接在單片機(jī)的控制數(shù)據(jù)輸出端以控制三極管Q1、Q3的導(dǎo)通，分壓網(wǎng)絡(luò)由電阻R7-R13等7個分壓電阻串聯(lián)在變壓器T1次級繞組的輸出端間組成，變壓器T1初、次級繞組隔離，分壓電阻R8-R12上分別各并聯(lián)有繼電器常開觸點(diǎn)K1-K5，對應(yīng)的繼電器relay1-relay5由NPN型開關(guān)三極管Q5-Q9驅(qū)動，三極管Q5-Q9的基極經(jīng)限流電阻R17-R21連接在單片機(jī)的控制數(shù)據(jù)輸出端，參見圖2。
無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路的工作原理如下如圖3所示，單片機(jī)的控制數(shù)據(jù)輸出端P2.0送出高電平，P2.1送出低電平，使得三極管Q1、Q2、Q10分別導(dǎo)通，電流流入變壓器T1初級線圈的上半部分，這時在變壓器T1的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓V+經(jīng)過由電阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13電阻組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，對電壓V+進(jìn)行分壓，然后送往電極。經(jīng)過一段時間t1后，數(shù)據(jù)輸出端P2.1送出高電平，P2.0送出低電平，使得三極管Q1、Q2、Q10分別截止，這時產(chǎn)生波形上半部分的A。經(jīng)過一段時間t2，數(shù)據(jù)輸出端P2.0送出高電平，P2.2送出低電平，使得三極管Q3、Q4、Q10分別導(dǎo)通，電流流入變壓器T1初級線圈的下半部分，這時在變壓器T1的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓V-，經(jīng)過由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，對電壓V2進(jìn)行分壓，然后送往電極。經(jīng)過一段時間t1后，數(shù)據(jù)輸出端P2.0送出低電平，數(shù)據(jù)輸出端P2.2送出高電平，使得三極管Q3、Q4、Q10分別截止，這是產(chǎn)生波形下半部分的B，參見圖3。依次循環(huán)，周期為T，循環(huán)次數(shù)根據(jù)需要，由單片機(jī)控制。分壓網(wǎng)絡(luò)由三極管Q5、Q6、Q7、Q8、Q9，繼電器Relay1-5和電阻R7-R13組成，單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出端P2.3-2.7控制輸出電壓的分壓值，即波形的幅度V+/V-，共分32檔。
權(quán)利要求1.一種治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，包括若干個非植入式經(jīng)皮電極、呼吸暫停傳感器及電刺激脈沖串產(chǎn)生單元，其特征在于所述電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路，由交流脈沖發(fā)生單元、隔直升壓單元及控制單元組成，所述交流脈沖發(fā)生單元的輸出與隔直升壓單元輸入連接，隔直升壓單元的輸出與經(jīng)皮電極連接，所述控制單元控制交流脈沖發(fā)生單元所產(chǎn)生的脈沖的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，其特征在于所述的交流脈沖發(fā)生單元和隔直升壓單元由一個初級繞組帶有中心抽頭的脈沖變壓器及兩個電子開關(guān)電路組成，所述中心抽頭與電源正極連接，初級繞組的兩端分別各經(jīng)一個電子開關(guān)電路后連接至電源負(fù)極，所述控制單元由單片機(jī)為核心及其外圍元件組成，所述電子開關(guān)電路的控制端分別連接到單片機(jī)的控制輸出端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，其特征在于所述電子開關(guān)電路由開關(guān)三極管構(gòu)成，三極管的集電極和發(fā)射極串接在初級繞組的引出端和電源負(fù)極上，基極經(jīng)限流電阻后連接在單片機(jī)的控制輸出端上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器，其特征在于所述的治療OSAS的無創(chuàng)傷經(jīng)皮電刺激器還設(shè)有分壓網(wǎng)絡(luò)、分壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)及控制單元，所述的分壓網(wǎng)絡(luò)由若干個分壓電阻串聯(lián)在變壓器次級繞組的輸出端間組成，每個分壓電阻上分別并聯(lián)有繼電器觸點(diǎn)，所述控制單元由單片機(jī)為核心及其外圍元件組成，所述電子開關(guān)電路和繼電器的控制端分別連接到單片機(jī)的控制輸出端上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種治療OSAS(阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征)的無創(chuàng)經(jīng)皮電刺激器。包括若干個非植入式經(jīng)皮電極、呼吸暫停傳感器及電刺激脈沖串產(chǎn)生單元，其特征在于所述電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路。由于上述方案的電刺激脈沖串產(chǎn)生單元為一個無直流雙向電流脈沖波產(chǎn)生電路，所產(chǎn)生的電刺激脈沖串為一個無直流雙向電流脈沖波，第一個脈沖起神經(jīng)纖維去極化作用，第二個脈沖起電荷平衡作用，使刺激時攝入的凈電荷為零，正負(fù)雙向電荷平衡，患者電刺激部位不會有電荷積累，因此不會引起患者的不適。
文檔編號A61N1/36GK2710677SQ20042006222
公開日2005年7月20日 申請日期2004年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月26日
發(fā)明者胡良岡, 王良興, 徐曉梅 申請人:胡良岡